Al-Mg合金中析出强化相对Portevin-Le Chatelier效应的影响

Portevin-Le Chatelier(PLC)效应作为广泛存在于各种合金材料中的重要塑性失稳现象一直受到研究者的广泛关注。本文对镁原子质量百分含量分别为2.5%和5%的两种铝合金-国标LF2和LF5铝合金进行宏观拉伸实验和透射电子显微镜观察实验。通过宏观和微观实验结果的对比分析表明,由于LF5合金中作为溶质的Mg原子的含量相对于LF2合金成倍增加导致析出相颗粒数量也成倍增加,进而引起PLC效应在强度和加工硬化时间的倍增,这些对应关系表明Al-Mg合金中析出相颗粒是产生并影响PLC效应的重要因素。实验结果显示虽然析出相颗粒数量在多方面影响PLC效应,但是对其飞行时间的影响却微乎其微。

基于数字图像相关法的Mg含量对Al合金Protein-Le Chatelier效应影响的实验研究

利用数字图像相关法研究了常温与恒定应变率(5.00×10^(-3)s^(-1))下Mg含量(质量分数)分别为2.30%,4.57%,6.10%及6.91%四种Al-Mg合金Portevin-Le Chatelier(PLC)效应的宏观变形行为.实验发现,Mg含量的增加导致强化效果的增强;低Mg含量(2.30%)合金中锯齿跌落幅值基本保持不变,而在高Mg含量(4.57%,6.10%,6.91%)合金中随应变增加而增加.锯齿跌落幅值随Mg含量增加而逐渐增大,在高Mg含量合金中趋于饱和.宏观局域变形带的观察结果表明PLC带宽不随Mg含量或者应变改变而变化,带内变形量随着Mg含量或者应变的增加而逐渐增大.此外,在低Mg含量合金的加载曲线后段(应变约为0.3时)观测到了特殊的周期性的衰减锯齿,相应的时域PLC带演化表明加载曲线的周期性转变大锯齿对应着空间上PLC带的转向,幅度逐渐减小的振荡对应着PLC带的传播,且在转向前后PLC带均向上连续传播.

Al-Cu合金Portevin-Le Chatelier效应的多重分形分析

区别于传统的非线性动力学的吸引子结构分析,本文采用多重分形分析的研究方法讨论不同加载应变率条件下Al-Cu合金Portevin-Le Chatelier效应的多重分形特征,以揭示控制不同带型的内在动力机制。结果表明不管是哪种带型,都在一定尺度上存在着多重分形结构;同时发现B带的应力信号的均匀性高于A、C带,这反映了随着加载应变率的降低,动力系统由自组织临界性经拟周期状态过渡到混沌状态。

铝合金中Portevin-Le Chatelier效应的研究进展

铝合金具有高的比强度与耐蚀性,在航空航天及轨道交通领域应用广泛。作为一种常见于铝合金中的塑性不稳定现象,Portevin-Le Chatelier(PLC)效应是一种典型的多尺度效应。该效应在宏观尺度上表现为,在一定温度和应变速率范围内,材料塑性变形呈现锯齿状波动的应力-应变曲线,并在试样表面伴随出现局部变形带;而在微观尺度上,这种现象则涉及位错与溶质原子间的动态交互作用。室温下铝合金形变过程中可能伴随的PLC效应会造成其塑性的降低和表面粗糙化,影响其可成型性及力学服役性能,一定程度上制约了其工程应用。因此,研究铝合金PLC效应的外在表现和内在机理具有重要的理论意义和工业应用价值。主要从类型特点、机理分析、影响因素和发展趋势4个方面对铝合金PLC效应的研究进展进行综述讨论:首先介绍了3种常见的PLC效应类型,重点阐述其分类标准、各自特点以及存在的类型转变;其次从动态应变时效理论的发展出发,描述了现阶段对PLC效应的主要理论解释;进而以温度、应变速率、晶粒尺寸、沉淀相颗粒等为代表,讨论了多种因素对铝合金PLC效应的影响;最后对铝合金PLC效应的研究发展趋势进行了展望。

铝镁合金Portevin-Le Chatelier效应的影响因素分析

5xxx系铝合金是常用的工程材料,其在特定的温度和应变率范围内具有明显的Portevin-LeChatelier(PLC)效应。这一效应的强弱与材料力学性能密切相关,而溶质原子含量、晶体结构大小以及温度、应变率等材料内外部因素都会影响PLC效应的强弱。

红外测温法研究Al-Mg合金中的Portevin-Le Chatelier效应

试件塑性变形过程伴随着机械能向热能的转化.利用红外测温法,通过分析红外热像仪采集的温度场图像,系统研究了Al-Mg合金中的Portevin-Le Chatelier(PLC)效应.在不同应变率下,实验得到了三类锯齿形应力-应变曲线,分析了相应情况下试件温度变化曲线的异同及其原因,探讨了三种类型PLC变形带的空间传播特性.研究发现,试件表面的温升随着应变率的增加而增加;PLC带的倾角转向发生在试件的两端或者带外的温度最高处.

退火铝合金中Portevin-Le Chatelier效应的数值模拟研究

通过综合考虑沉淀动力学和动态应变时效机理,建立了一套具有明确物理内涵的唯象本构模型.并在对不同加载应变率下的单轴拉伸实验的数值模拟中,得到了3种类型的Portevin-Le Chatelier效应应力曲线.计算结果与实验数据的较好吻合,验证了该模型的有效性.

析出相在铝镁合金Portevin-Le Chatelier效应中的作用研究

本文研究了在相同退火热处理条件下,不同析出相含量的两种铝镁合金5456和5052在不同加载应变率下的P-LC效应.结果表明析出相对两种材料的P-LC效应有明显影响,并且析出相含量的不同所产生的影响不同.此外,析出相含量较少的5052合金的溶质原子的扩散方式是管扩散,而析出相含量较多的5456合金不再局限于管扩散的方式,而是更为复杂.

固溶处理对Al-Cu合金中Portevin-Le Chatelier效应空域行为的影响

研究了在定加载速率拉伸条件下,固溶处理对Al-Cu合金材料中PLC(Portevin-Le Chatelier)效应空域行为的影响.在较低拉伸速率时,变形初期PLC变形带在试件宽度方向中央附近某点处“成核”.随着变形的继续,出现多带共存的现象.且带宽较小,带与拉伸轴向的夹角较大.在较大拉伸速率条件下,PLC变形带先连续传播,再随机出现.

利用动态DSPI及其时域位相分析研究Portevin-Le Chatelier滑移带

Portevin-LeChatelier(PLC)效应是一种典型的塑性失稳现象.我们提出了一种新方法对合金材料中的PLC效应进行直接的观察和定量化的研究.这种方法的原理基于干涉散斑图样的位相差是一个与时间相关的单调函数.当PLC效应发生的时候,干涉散斑图序列被高速采集记录下来进行时域位相分析,同时通过动态散斑干涉法补偿位移.利用这种方法可以得到PLC滑移带及周围区域沿拉伸方向的位移分布并估算由滑移引起的试件的伸长.

γ'相的形貌对Ni-Co基高温合金Portevin-Le Chatelier效应的影响

通过不同的热处理工艺制备含花状、球状、立方状γ'相的Ni-Co基变形高温合金,研究了γ'相的形貌对其PLC效应的影响。结果表明:合金的PLC效应与γ'相的形貌有关。球状形貌的g'相使合金的应力跌幅较大,花状和立方状形貌的γ'相使合金更快完成从正常PLC到反常PLC的转变。合金在中低温(400℃、500℃)拉伸时位错易塞积在复杂形貌(花状和立方)的g'相周围,合金的变形机制以形成层错或微孪晶为主;而在球状形貌γ'相的周围位错塞积较少,合金的变形机制则以位错滑移为主。

基于康达效应的高速气流推力矢量喷管

基于康达效应设计了一种高速气流推力矢量喷管,利用其对流体的偏转作用实现主流方向控制。喷管由主通道以及外侧八个独立气室和出口处的康达壁面组成,可通过气室外部的开合情况来实现八个偏转方向的控制。本文对所设计的高速气流推力矢量喷管进行了仿真计算,研究了主流速度、气室开合情况及康达壁面曲率三个参数对主流偏转效果的影响。数值模拟结果表明:(1)主流速度在50~160 m/s时,不同的开合组合的偏转效果有较为显著的差异。(2)气室打开数量为奇数时,偏转效果优于偶数。只有一个气室开口时,偏转效果最优。(3)计算得到三维喷管最优康达壁面的曲率是55.26。本文设计的高速气流推力矢量喷管能够达到较好的偏转控制效果,最大偏转角度可达到85.91°。

基于无人机果树冠层卷吸效应的窄弧扇形防漂移喷嘴设计

针对植保无人机对果树冠层喷洒易产生的药液漂移问题,结合植保无人机对果树喷洒时产生的卷吸效应和扇形喷嘴雾化原理,设计了一种窄弧扇形喷嘴结构,并通过对不同冠层压力损失系数下的喷洒过程进行仿真分析,得到最佳防漂移的窄弧扇形喷嘴结构参数。研究结果表明:喷嘴内径增大,液膜与液带结构趋于稳定,液滴分布均匀,沉积率呈先降后升趋势;冠层压力损失系数降低,粒径频谱宽度减小,但沉积率总体提高;对较厚冠层果树植保时,选择内径1.3 mm、狭缝宽度0.15 mm的喷嘴,防漂移性能较好;对较薄冠层果树植保时,选择内径1.03 mm、狭缝宽度0.2 mm的喷嘴,防漂移性能较好;采用窄弧扇形喷嘴的液滴频谱宽度>0.7,沉积率>94.1%。

白光散斑相关法多尺度分析Portevin-Le Chatelier剪切带变形

在适当的温度、应变率或预变形下,合金材料的拉伸试验中,将会出现伴随雪崩式剪切变形带的锯齿形塑性失稳、即PLC(Portevin-Le Chatelier)效应。本文利用图像相关求位移场的方法,对恒定加载应变率下(10-4/s),拉伸铝合金(A2017)试件时出现的PLC效应从宏观剪切带变形到微观晶粒变形等多尺度进行了观察和定量化的分析。通过对PLC效应发生时采集的试件表面的白光散斑图进行相关运算,得到试件表面剪切变形区域各点的精细位移,并在此基础上计算出剪切带区域的应变分布及剪切带的宽度。实验结果显示,当PLC效应发生时,剪切带区域的应变曲线呈台阶型,带的前后边缘应变梯度较大,中间近似呈平台状,带外区域应变值接近零,塑性拉伸变形主要集中在带内。

le Chatelier原理的历史终结

100多年以来,经验性的、定性的le Chatelier原理对平衡移动方向的判据经常出现错误。理论证明,le Chatelier原理有严格的条件限制,不是普遍适用的。现代既然有简便的、定量的平衡移动原理,le Chatelier原理应该退出化学教学了。

Le Chatelier原理在发展中

回顾了ＬｅＣｈａｔｅｌｉｅｒ原理定量描述研究的不平坦过程，并给出了两组用来表达温度、压力（体积）和物质浓度影响化学平衡移动的全微分式．

浓度形式与LeChatelier原理表述

本文讨论定Ｔ定Ｐ（或Ｖ）条件下，以ｐ（或ｃ）为浓度形式时的物质浓度影响化学平衡移动的数学描述；它们可被分成两组方程微分．

数字金融、创业效应与实体经济高质量发展

基于2011—2021年中国省域面板数据,从五个维度对实体经济高质量发展指标体系进行构建,利用空间杜宾模型检验数字金融对实体经济高质量发展的影响。结果显示:第一,数字金融能显著促进实体经济高质量发展且存在正向空间溢出效应,发展数字金融对本省份和邻近省份实体经济高质量发展均有推动作用。第二,创业效应在数字金融助力实体经济高质量发展的过程中存在显著的传导作用,提升创业效应水平是数字金融赋能实体经济高质量发展的重要机制。第三,门槛模型检验发现,数字金融对实体经济高质量发展的积极影响呈现“边际效应递增”的非线性特点,且创业效应在其中发挥调节作用,能够增强数字金融对实体经济高质量发展的影响效果。据此提出全面建设中国数字金融体系,加强数字金融对企业创业创新活动的引导扶持,充分重视并利用数字金融的空间外溢效应,深度赋能实体经济高质量发展等政策建议。

数字经济、农业产业结构升级对农民增收的效应

【目的】数字经济作为我国经济发展的新动能,对农民增收具有重要作用。研究两者之间的关系及其作用机制,可以丰富数字经济与农民收入的研究内容,充实经济高质量发展的经验证据,为加快数字乡村战略的实施进程提供启示。【方法】基于农业产业结构升级视角,运用2012—2021年全国31个省份的面板数据,构建数字经济评价指标体系,采用熵值法测算数字经济发展水平,借助固定效应模型和最小二乘法(OLS)探究数字经济对农民增收的影响及其作用机制,并运用面板门槛模型分析数字经济对农民增收的非线性溢出特征,最后借助分位数回归等方法分析数字经济对农民增收的异质性。【结果】(1)数字经济能够促进农民增收,经过工具变量法、改变样本容量等一系列检验后,结论依然成立。其中数字经济对农民的家庭经营性收入、工资性收入、财产性收入产生显著促进效应,对农民转移性收入的影响不显著。(2)数字经济的发展提升了农业产业结构的合理化以及高级化水平,助推农业产业结构的升级,从而促进农民收入的增长。(3)数字经济的增收效应具有非线性特征,且该效应在农业产业结构合理化的调节作用下得到进一步强化。(4)数字经济会长期带动农民收入增长;数字经济对不同收入水平农民增收的影响效应呈“倒U型”,其中中等收入阶层是数字经济发展的最大受益者;数字经济发展对中、西部农民增收的推动力明显强于东部地区。【结论】数字经济、农业产业结构升级是提高农民收入水平的关键要素,基于此,提出加强数字经济建设力度、创新数字经济和农业产业结构融合发展机制、完善数字经济发展的利益分配机制以及促进区域数字经济与农业产业结构统筹联动等对策建议。

土壤中微塑料:类型、载体效应、迁移行为和潜在风险综述

微塑料(microplastics,MPs)作为一种新兴污染物,广泛存在于土壤中,并不断迁移转化,对土壤生态系统和生物多样性产生潜在风险。为了全面评估土壤MPs的环境风险,加强MPs污染的风险管控,讨论了土壤环境中MPs的类型,系统阐述了土壤MPs的载体效应和迁移行为,并从微生物、植物、动物以及人类四个方面综述了土壤MPs的潜在风险。土壤中MPs并不是单独存在的,MPs的潜在风险一方面来自其本身(颗粒和添加剂)的生物毒性,另一方面是其对共存污染物(有机污染物、重金属和致病菌等)的载体效应。在非生物(淋溶、重力)和生物等作用下,土壤中的MPs时刻都在经历着复杂的迁移过程,从而加剧了其对土壤生态系统的影响。由于粒径小,MPs很容易进入食物链并层层传递,从而对不同营养级生物的正常生理活动产生不利影响,包括影响土壤动植物的新陈代谢,生长,发育和繁殖。此外,MPs不仅在环境中存在,而且也在人体中被发现。MPs可通过饮食、呼吸或皮肤接触等途径进入人体,从而对人体可能产生一系列不良反应。虽然目前仍没有足够的证据证明MPs对人体的直接危害,但其潜在风险仍不容忽视。探讨了土壤MPs污染治理的策略,并对未来土壤微塑料污染的研究方向和重点进行了展望。研究将有助于加深人们对土壤微塑料污染的认识,并为更好地开展微塑料的毒理效应研究和风险评估提供科学线索和理论参考。